Нарезание резьбы резцами и гребенками
Треугольную резьбу часто нарезают на токарно-винторезных станках резьбовыми резцами, т. е. резцами обычного типа, заточенными под требуемым углом (60° для метрической резьбы и 55° — для дюймовой). Получение профиля резьбы обеспечивается соответствующим профилем резьбового резца, который должен быть заточен очень точно, и правильной установкой резца относительно детали: резец должен быть расположен строго перпендикулярно оси станка, так как в противном случае резьба получится косой; кроме того, передняя поверхность резца должна быть расположена на высоте центров станка. При другом ее положении резьба будет нарезана с неправильным углом.
Высокие требования, предъявляемые к заточке резцов и сохранению правильного профиля, привели к внедрению в производство фасонных резьбовых резцов — призматических (рис. 3.58, а) «круглых (дисковых) (рис. 3.58, б). У этих резцов размеры элементов профиля резьбы выдерживаются более точно, чем у обычных, так как такие резьбовые резцы затачиваются по передней поверхности, а отшлифованные при изготовлении задние (боковые) поверхности сохраняют профиль неизменным.
Для улучшения качества поверхности резьбы часто применяют пружинные державки (рис. 3.58, в). Некоторые заводы применяют многорезцовые резьбовые головки. Трехрезцовая головка, представленная на рис. 3.58, г, состоит из корпуса 3, к которому болтом прикрепляется трехрезцовая пластина (отдельно показана на рис. 3.58, д). По мере затупления одного из резцов пластина перезакрепляется так, чтобы в работе был новый, незатупившийся резец. Для этой цели в корпусе имеется штифт 2 (рис. 3.58, г), по которому пластина фиксируется своими тремя точно расположенными цилиндрическими отверстиями. Применение многорезцовых головок наиболее целесообразно в условиях серийного производства.
При нарезании резьбы одним резцом режущая кромка его вследствие быстрого притупления теряет форму, поэтому рекомендуется черновые ходы производить одним резцом с менее точным профилем, а чистовые ходы — чистовым резцом.
При нарезании резьбы на производстве широко применяются твердосплавные резьбовые резцы со специальной заточкой, значительно повышающие режимы резания.
Рисунок 3.58. Резцы для нарезания резьбы:
а — призматический; б — круглый; в — пружинная державка; г — трехрезцовая головка; д — трехрезцовая пластина
При скоростном нарезании резьбы происходит небольшое искажение ее профиля: угол профиля нарезаемой резьбы получается всегда больше угла при вершине резца на 30'—1°30'. Поэтому рекомендуется в этих условиях применять резцы с углом профиля, равным углу профиля нарезаемой резьбы, уменьшенному на 1°. Например, для нарезания метрической резьбы с углом профиля 60° угол профиля чистового резца принят 59°.
Применяют также нарезание резьбы за один проход, используя одновременно три резца, оснащенных твердым сплавом и в совокупности (рис.3.59) напоминающих гребенку; черновой резец 1 имеет угол профиля 70°, получистовой резец 2 — 65° и чистовой резец 3 — 59°.
Рисунок 3.59. Три резца для одновременного
нарезания резьбы за один проход
Нарезание резьбы резцом производится за много ходов в зависимости от требуемой точности, диаметра резьбы и твердости материала нарезаемой детали.
Необходимо заметить, что применение высоких скоростей резания при нарезании наружной и внутренней резьб в упор, в тех случаях когда на станке нет специальных автоматических упоров, ограничивающих ход суппорта, часто приводит к браку детали. Происходит это потому, что при большом числе оборотов шпинделя рабочий не всегда успевает отвести резец по окончании прохода.
Значительно облегчается работа, когда для быстрого отвода резца используются специальные устройства, особенно автоматические.
В крупносерийном и массовом производстве, а также и в специализированном серийном производстве резьбу часто нарезают на станках, работающих по автоматическому циклу.
В полуавтоматах для скоростного нарезания резьб подача на глубину, рабочий и ускоренный ход, отвод резца и подача его в исходное положение осуществляются системой кулачковых, храповых и рычажных механизмов.
| Рисунок3.60 Коррекционное устройство для нарезания точной резьбы |
При нарезании точной резьбы на станках часто применяют специальные коррекционные устройства, которые компенсируют ошибки шага ходового винта. Эти устройства автоматически вводят поправки на точность ходового винта путем дополнительного поворота маточной гайки. Схема такого устройства показана на рисунке3.60. Перемещение резца 1 относительно нарезаемой детали 2 определяется перемещением маточной гайки 3 от ходового винта 4 и дополнительным поворотом ее от коррекционной линейки 5 через рейку 6 и зубчатое колесо 7.
Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб является более сложной работой в сравнении с нарезанием треугольных резьб. Резьбы прямоугольного и трапецеидального профиля изготовляют как однозаходными, так и многозаходными. При нарезании таких резьб для установки резцов по углу подъема винтовой линии токари применяют специальные державки. На рис. 3.61 показана одна из таких державок, состоящая из поворотной части 2 и корпуса 5. В поворотной части имеется гнездо для резца 1, закрепляемого винтом 3. На поворотной части державки имеется буртик 4, на котором нанесена шкала с градусными делениями; с помощью этой шкалы можно отсчитывать поворот согласно углу подъема винтовой линии резьбы, не производя специальной заточки резца. При повертывании болта 7 поворотная часть 2 державки закрепляется винтом 6. Для повышения производительности труда при нарезании трапецеидальных резьб с крупным шагом применяют державку с двумя резцами (рисунок 3.62) — прорезным 1 и профильным 2, установленными один от другого на расстоянии, равном шагу нарезаемой резьбы.
| Рисунок 3.62. Державка сдвумя резцами для нарезания трапецеидальной резьбы |
Рисунок3.61. Специальная державка
для нарезания прямоугольной и
трапецеидальной резьбы
На рисунке 3.63, а показано последовательное нарезание трапецеидальной резьбы тремя резцами.
На рисунке 3.63 б, в показаны приемы нарезания прямоугольной резьбы двумя и тремя резцами.
Рисунок 3.63 Приемы нарезания резьбы:
а — трапецеидальной тремя резцами; б — прямоугольной двумя резцами; в — прямоугольной тремя резцами
Применение для нарезания резьбы гребенок сокращает время нарезания и, таким образом, увеличивает производительность резьбонарезания. При нарезании резьбы гребенкой работа резания распределяется между несколькими зубьями; для этой цели концы зубьев стачиваются от одного края гребенки к другому, так что глубина резания постепенно увеличивается. Особенно целесообразно и экономично i применять гребенки при изготовлении больших партий одинаковых деталей.Гребенки нельзя применять при нарезании деталей, у которых резьба доходит до выступа или буртика, так как часть резьбы, находящаяся ближе к буртику, не получит полного профиля. Для точных резьб гребенки не применяются, так как они не могут дать высокой точности; их можно использовать только для предварительного нарезания.
Гребенки бывают плоские, тангенциальные и дисковые с кольцевыми и винтовыми канавками. Плоские гребенки применяются для нарезания треугольной резьбы с малым углом подъема: тангенциальные — для нарезания треугольной резьбы с большим углом подъема; они снабжены резьбой, обратной по отношению к резьбе обрабатываемой детали; если эта деталь должна иметь левую резьбу, то резьба гребенки — правая, и наоборот.
Круглые (дисковые) гребенки, так же как и круглые (дисковые) резцы, имеют то преимущество, что они затачиваются только по передней поверхности, допускают большое число переточек и, значит, имеют большой срок службы; благодаря этому они удобны в эксплуатации.